CN103228915B - 阀、特别是液压活塞泵的排出阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阀(10)，特别是用于输送流体的液压活塞泵的排出阀(10)，该阀具有在其中构造有阀孔(14)的阀座(12)、和布置在所述阀座(12)上以选择性打开和关闭所述阀孔(14)的阀关闭体(20)，所述阀关闭体(20)包括密封唇(20)，该密封唇在所述阀孔(14)被关闭的状态中与所述阀座(12)一起形成密封座(34)。

Description

阀、特别是液压活塞泵的排出阀

技术领域

本发明涉及一种阀、特别是用于输送流体的液压活塞泵的排出阀，该阀具有在其中构造有阀孔的阀座和布置在阀座上以选择性地打开和关闭阀孔的阀关闭体。此外，本发明涉及一种液压活塞泵和一种车辆制动系统。

背景技术

例如车辆制动系统的液压活塞泵通常具有球阀作为进入阀和排出阀，因为其可相对成本适宜地制造。

这种球阀形式的阀通常布置在阀壳中，该阀壳固定地夹紧在可在缸内移入和移出的活塞的支座上。该进入阀被设置成，使得流体可借助于活塞的往复运动通过进入装置被吸入到缸内部的压力区域中。之后，通过排出阀在压力下将流体从压力区域输送到用于做功的液压系统中。

阀壳通常杯形地设计成笼状件，螺旋形的回位弹簧位于其内部，该回位弹簧压靠球形的关闭体。该球形的关闭体由此贴靠在构造于活塞端侧处的阀座上。

如果活塞借助于回位弹簧从缸中被压出，则由于在缸内形成负压，进入阀的关闭体克服回位弹簧的力从阀座被抬起。在活塞进行这种运动时，进入阀被打开并且流体通过进入装置被吸入到压力区域中。

如果活塞借助于偏心轮被压入缸中，则进入阀关闭并且排出阀通过在该处关闭体克服弹簧力被抬起而被打开。流体从压力区域中被输送到用于做功的液压系统中。

文件DE 10 2008 043 841 A1公开了一种带有阀球和阀座面的球阀、特别是用于燃料喷射设备的高压泵的高压阀，其中，用于中断在输入部和输出部之间的连接的阀球与阀座面共同作用形成一个密封座。在此，借助于螺旋形的回位弹簧将阀球压靠在阀座面上。

此外，DE 10 2004 028 889 A1公开了一种用于输送液压流体的活塞泵，其带有缸元件、可在该缸元件中往复运动的活塞和活塞室，在该活塞室中可借助于活塞对液压流体施加压力。该活塞泵还包括排出阀和以缝隙的方式进行控制的(schlitzgesteuert)进入阀。在排出阀中，借助于盘形的回位弹簧将作为关闭体的阀球压靠在相应的阀座上。

发明内容

根据本发明，提出一种阀，特别是用于输送流体的液压活塞泵的排出阀，该阀具有在其中构造有阀孔的阀座、和布置在阀座上以选择性打开和关闭阀孔的阀关闭体，其中，阀关闭体包括密封唇，该密封唇在阀孔被关闭的状态中与阀座一起形成密封座。

该液压活塞泵优选地包括圆柱形的活塞，其以可在缸的内部空间中移入和移出的方式支承。在缸的内部空间中设置且密封有用流体填充的压力区域。在活塞从缸中移出时，在压力区域中形成负压并且活塞通过进入阀将流体吸入到压力区域中。在移入时，活塞通过排出阀将流体从压力区域中挤压到用于做功的液压系统中。

在此，流体应理解为气体和/或液体，例如基于矿物油或乙二醇的液压液。

有利地，将进入阀和/或排出阀设计成根据本发明的阀。根据本发明的阀具有带有阀孔的阀座和阀关闭体。该阀座包括前侧和后侧，其中，阀座的后侧应理解为流体流入到阀孔中的一侧，而前侧应理解为流体从阀孔中流出的一侧。阀关闭体布置在阀座的前侧。

在活塞从缸中移出期间，流体由于产生的负压通过进入阀被吸入压力区域中。在此，阀关闭体从阀座被抬起一定的距离，并且流体通过阀孔流入压力区域中。该排出阀在活塞从缸中移出期间基本上流体密封地被封闭。

在活塞移入到缸中时进入阀关闭。由于在压力区域中产生的压力，排出阀的阀关闭体被抬起并且阀孔打开。之后，流体从压力区域沿着排出阀流入用于做功的液压系统中。

根据本发明，阀关闭体包括密封唇，该密封唇在阀孔的被关闭的状态中与阀座一起形成密封座。该密封唇优选地布置在阀关闭体的外周面上并且设计成环绕该外周面。在此，该密封唇形成封闭的环，其贴靠在阀座上，而其余的阀关闭体不与阀座接触。

如果借助于回位件使阀关闭体压靠阀座，则使密封唇压靠该阀座，由此提供基本上流体密封的密封座。阀孔被封闭。

由此，实现特别是排出阀的节省空间且紧凑的结构或结构方式，在其中阀关闭体可靠地且基本上流体密封地封闭阀孔。

在液压活塞泵的制造过程期间，在质量可靠的范围中通常进行阀的所谓的气体密封性检查、特别是低压检查。由于应用具有所描述的密封唇的根据本发明的阀，显著改进了活塞泵的密封性，由此有利地减小了由于过高的泄露引起的缺陷阀的废品率。由此，可总地降低液压活塞泵的生产成本。改进了该活塞泵的密封质量。

按照根据本发明的阀的有利的改进方案，密封唇构造成密封棱边。优选地，在横截面中观察该密封棱边设计成基本上呈半圆形。

根据该实施方式，密封唇设计成特别是以抬高部的形式在阀关闭体的外周面上环绕的密封棱边、环绕的密封桥接部或薄的环。这种密封棱边或密封桥接部提供了特别好的密封或特别密封的密封座。

特别优选地，该密封唇设计成弹性的。

在此，优选地以密封棱边形式的密封唇由弹性材料、优选地由弹性的塑料制成。在阀关闭期间密封唇弹性地变形，也就是说，密封唇与阀座的轮廓匹配，由此提供了密封座的高的密封性。

根据一个适宜的改进方案，阀关闭体和密封唇构造成单件。

这种所谓的阀关闭体-密封唇单元可稳定地且成本适宜地制造。其优选地被制造为注塑件。当密封唇的形状已经集成在注塑工具或注塑模具中时，该密封唇可基本上以合理的成本提供。

按照根据本发明的阀的另一适宜的改进方案，阀关闭体设计成板形或球冠形。

这种类型的阀提供了板形的阀关闭体，其与球形的阀关闭体相比具有相对小的高度或尺寸。由于这种阀关闭体更小的高度，可实现具有非常小的死点容积的进入阀和/或排出阀，由此提高了液压活塞泵的效率。

该阀关闭体也可选择性地设计成球冠、也就是说设计成特定的球扇形或特定的球区段、设计成半球或锥体。

优选地，该阀包括在阀的流出侧的回位件，其以使阀关闭体压靠阀座的回位力加载阀关闭体。

根据本发明的阀的流出侧也可定义成阀座的前侧或阀座的后侧。

该优选为回位弹簧形式的回位件可设计成长形设计的弹簧丝或平面盘绕的弯曲弹簧(例如弹簧环或碟形弹簧)、板簧或螺旋弹簧。优选地，板簧由扁平的金属带或弯曲形式地预紧的金属线制成。优选地，螺旋弹簧由在一个平面内螺旋形地缠绕的金属带或金属线制成。螺旋弹簧或者弹簧环可特别简单地装配在阀中。优选地，回位弹簧由弹簧钢、例如由铜-铍合金制成。

该回位件位于阀关闭体上，也就是说回位件以限定的张紧力从阀座的前侧将阀关闭体压靠在阀座上。如果在阀关闭体处出现大于回位件的回位力的吸力或压力，则回位件在阀关闭体从阀座处抬起时相应于阀关闭体的所经过的位移变形。即，以回位力加载阀关闭体，使得该阀关闭体快速且容易地关闭并且在此借助于密封唇形成基本上流体密封的封闭部(密封座)。

按照根据本发明的阀的另一有利的改进方案，阀关闭体包括延伸到阀孔中的、用于相对于阀座引导阀关闭体的引导件。

根据这种改进方案，该阀包括布置在阀孔中且与阀关闭体相连接的引导件。该引导件将阀关闭体定位在阀座上，也就是说，该引导件在阀打开和关闭期间在一定的距离上引导阀关闭体。在阀关闭期间，该引导件特别地将阀关闭体引导到在阀座上的预定的位置上，在该处阀关闭体的密封唇与阀座一起借助于密封座形成基本上流体密封的封闭部。

为此，引导件优选地设计成长形地构造的凸肩部或区段，其布置在阀关闭体的面对阀孔的端侧上。该长形的凸肩部被容纳在阀孔的内部中。

阀关闭体和引导件优选地单件式地设计成注塑件。

根据另一改进方案，引导件具有至少一个引导流体的凹口和至少一个可贴靠在阀孔的内壁上以引导阀关闭体的区域。

引导件具有至少一个贴靠在阀孔的内壁上以引导阀关闭体的区域。在此，至少一个其它区域(引导流体的凹口)与阀孔的内壁间隔开并实现，流体可在阀关闭体抬起时在阀孔的内壁和引导件的外壁之间阀流过阀孔。因此，引导件被分割成至少两个区域，具体而言分割成贴靠在阀孔的内壁上并且由此实现阀关闭体在轴向和径向的方向上准确的引导的一个区域以及另一方面(在排出阀的情况中)分成提供在压缩空间(也就是说压力区域)和高压侧(也就是说液压系统)之间引导流体的连接的一个凹入的区域。

该至少一个用于引导阀关闭体的区域优选地构造成桥接部或肋部，其确切的说轴向地贴靠在阀孔的内壁上。引导件特别是具有两个至六个、优选四个桥接部或肋部，其基本上均匀地彼此间隔开并且与引导流体的凹口交替地布置。

此外，根据本发明的目的借助于具有根据本发明的阀的液压活塞泵实现。

根据本发明的液压活塞泵包括缸和以可在缸中移入和移出的方式被支承的活塞。在缸的内部空间中形成以流体填充的压力区域。在活塞从缸移出时，在压力区域中形成负压并且活塞通过进入阀将流体吸入该压力区域中。相反地，在移入时，活塞通过排出阀将流体从压力区域挤压到用于做功的液压系统中。

有利地，该进入阀和/或排出阀被设计成根据以上所述特征和优点的根据本发明的阀。这种阀一方面确保高的稳定性和良好的密封特性。特别是，可实现在制造阀时的气体密封性检查时密封质量的改善。由此，减小了不能通过密封检查的阀的废品率，从而可总地降低生产成本。

最后，提供了一种具有根据本发明的液压活塞泵的车辆制动系统。

根据本发明的车辆制动系统包括液压活塞泵，其具有根据以上所述特征和优点的根据本发明的阀。

这种类型的车辆制动系统例如可为防抱死系统(ABS)、牵引控制系统(TCS-traction control system)、电子稳定程序(ESP)或者还可以是电液式制动系统(EHB)。在这些系统中特别有利的是，液压活塞泵具有稳定的且同时可成本适宜地制造的阀，该阀确保了高的密封性且在长的行驶里程下也提供制动系统的优化的功能。

附图说明

下面根据附图详细解释根据本发明的解决方案的实施例。其中：

图1示出了根据现有技术的液压活塞泵的排出阀的纵向剖视图，

图2示出了带有根据本发明的密封唇的阀关闭体的视图，

图3示出了根据本发明的阀的视图，以及

图4以放大图示出了在图3中的剖面IV-IV。

具体实施方式

图1示出了根据现有技术的液压活塞泵的阀。该阀10包括阀座12，在该阀座12中穿孔有基本上圆形的阀孔14。

阀座12具有前侧16和后侧18，其中，后侧18定义成流体(在此为制动液)流入阀孔14中的一侧，而前侧16定义成流体从阀孔14中流出的一例。

该阀10还包括球形的阀关闭体20，其布置在阀座12的前侧18上、也就是说布置在流出侧以选择性地打开和关闭阀孔14。

阀关闭体20借助于回位件22(在此为螺旋弹簧)被加载回位力，其使阀关闭体20压靠在阀座12的前侧18上。该回位件22布置在阀10的流出侧18上并且由此将压力作用到阀关闭体20上。在此，回位件22支承在阀关闭体20的远离阀孔14的一侧并且支撑在阀盖26的凸肩部24上。

如果被施加到阀关闭体20上的压力大于回位件22的回位力，则阀关闭体20从阀座12抬起并且流体被引入用于做功的液压系统中(到所谓的高压侧)。即，排出阀10使液压活塞泵的压缩腔28与高压侧分离。

图2示出了根据本发明的带有密封唇30的阀关闭体20。该阀关闭体20被分配给根据图1的液压活塞泵的排出阀10。该液压活塞泵被集成在车辆制动系统中。图3示出了阀关闭体20，例如其被分配给阀座12。

阀关闭体20基本上被设计成半球形或球冠形，因为特别地这种阀关闭体20在活塞泵中需要小的结构空间。然而，也可设想其它几何结构，例如板形或锥形的阀关闭体20。

在阀关闭体20的朝向阀孔14锥形地缩小的且同时稍微拱曲的外周面32上，密封唇30以弹性地形成的抬高部或密封棱边的形式环绕地布置。在横截面中观察，该抬高部基本上为或多或少被展平的半圆。

在阀10关闭的状态中，也就是说，当回位件22将回位力施加到阀关闭体20上并且阀关闭体20位于阀座12时，密封唇30与阀座12一起形成流体密封的密封座34(见图4)。即，该阀孔14流体密封地被封闭。

在阀10的关闭过程中，密封唇30或密封棱边由于其相对小的尺寸和弹性的特性变形并且在此与阀座12的轮廓匹配。由此确保了阀10的高度密封性。

在加工过程期间对这种类型的液压活塞泵或阀10的质量检查范围中的气体密封性检查表明，显著改善了密封性。特别是在低压检查时密封唇30的作用十分有利。减小了由于过高的泄露而有缺陷的阀10的废品率，由此降低了生产成本。

带有环绕的细的密封唇30的阀关闭体20还包括引导件36，其与阀关闭体20一起形成阀关闭体-引导件单元38。阀关闭体-引导件单元38作为塑料注塑件单件地成型。

如果阀关闭体-引导件单元38被插入阀10中(见图3)，那么引导件36延伸到阀孔14中并且在阀10打开和关闭期间相对于阀座12引导阀关闭体20。

为此，引导件36构造成圆柱形的凸肩部40，其附接在阀关闭体20的面对阀孔14的端面处并且延伸到阀孔14中。引导件36如此被容纳在阀孔14中，即，其利用四个引导流体的凹口42与阀孔14的内壁44间隔开。相反地，四个与引导流体的凹口42交替地布置的区域46贴靠在阀孔14的内壁44上。该区域46设置成用于，在打开和关闭期间在轴向和径向方向上引导阀关闭体20并且将其准确地定位在阀座12上。该阀关闭体20在限定的距离上被引导。由于阀关闭体20的这种类型的引导，防止阀关闭体20不期望地偏出。

如果阀关闭体20从阀座12处被抬起，那么流体沿着引导流体的凹口42流过阀10。

在此，用于引导阀关闭体20的贴靠在阀孔14的内壁44处的区域46构造成四个基本上均匀地彼此间隔开的桥接部46，其在轴向上延伸。因此，在阀10打开和关闭期间，该桥接部46在阀孔14的纵向延伸上滑动经过其内壁44。

本发明提出了一种成本最适宜的且稳定的阀10，其在简单、快速且精确的关闭特性同时确保了良好的密封效果并且可容易地集成到液压活塞泵中。密封唇30或密封棱边确保了阀10的高的气体密封性。此外，阀关闭体-引导件单元38具有紧凑的结构形式，由此确保了阀10节省空间的结构。

最终应指出的是，尽管给出形式上引用了一个或多个特定的权利要求，但所有在申请文件以及特别是在从属权利要求中提及的特征也能以单个的方式或以任意组合的方式被独立地保护。

Claims (9)

1.一种阀(10)，该阀具有在其中构造有阀孔(14)的阀座(12)、和布置在所述阀座(12)上以选择性打开和关闭所述阀孔(14)的阀关闭体(20)，其特征在于，所述阀关闭体(20)包括弹性的密封唇(30)，该密封唇设置在所述阀关闭体(20)的朝向所述阀孔(14)锥形地缩小的外周面(32)上且以抬高部的形式设置成环绕的环，并且该密封唇在所述阀孔(14)被关闭的状态中与所述阀座(12)一起形成密封座(34)。

2.按照权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，所述阀关闭体(20)和所述密封唇(30)构造成单件。

3.按照权利要求1或2所述的阀(10)，其特征在于，所述阀关闭体(20)包括延伸到所述阀孔(14)中的、用于相对于所述阀座(12)引导所述阀关闭体(20)的引导件(36)。

4.按照权利要求1或2所述的阀(10)，其特征在于，所述阀(10)包括在所述阀(10)的流出侧(18)的回位件(22)，该回位件以使所述阀关闭体(20)压靠所述阀座(12)的回位力加载所述阀关闭体(20)。

5.按照权利要求1或2所述的阀(10)，其特征在于，所述阀关闭体(20)是板形或球冠形的。

6.按照权利要求3所述的阀(10)，其特征在于，所述引导件(36)具有至少一个引导流体的凹口(42)和至少一个贴靠在所述阀孔(14)的内壁(44)上以引导所述阀关闭体(20)的区域(46)。

7.按照权利要求1或2所述的阀(10)，其特征在于，所述阀(10)是用于输送流体的液压活塞泵的排出阀。

8.一种液压活塞泵，其具有按照权利要求1至7中任一项所述的阀(10)。

9.一种车辆制动系统，其具有按照权利要求8所述的液压活塞泵。